本发明属于增材制造相关技术领域，其公开了一种实时同步沉积的工业机器人熔融沉积制造系统及应用，系统包括：工业机器人，工业机器人包括机械臂、变位机、成形基板以及熔融沉积头，熔融沉积头设于机械臂的端部；变位机设于成形基板的下部，用于调整成形基板的位姿；沉积头控制系统，用于控制和监测熔融沉积头的作动；工业机器人控制系统，用于控制和监测机械臂和变位机的作动；上位机控制系统与沉积头控制系统和工业机器人控制系统通信连接，沉积头控制系统和工业机器人控制系统通信连接。本申请实现了沉积头与机器人的同步控制，解决了打印速度与挤料速度的耦合和匹配问题。